土建一标试桩方案靳改10120.docx
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土建一标试桩方案靳改10120
京沪高速铁路土建工程一标段工程试桩方案
前言：
铁道第三勘察设计院集团有限公司属中国大型甲级综合勘测设计院，于1997年通过英国劳埃德质量认证有限公司的国际认证，符合ISO9001：
2000GB/T19001-2000质量管理体系标准。
工程基桩检测工作遵照此质量管理体系标准执行。
铁道部第三勘测设计院岩土工程总公司（勘察分院）为我院直属专门从事铁路勘测设计和岩土工程勘察、设计、施工、工程质量检测、桥梁监测的独立法人单位，其中工程测试中心现有人员49名（分别持有不同检测和试验方法的上岗证书），高级工程师20人，工程师19人，其它技术人员10人，专业从事桩基及复合地基、路基、隧道、支挡结构工程的质量检测任务。
承担过秦沈客运专线、渝怀铁路、胶济线电气化改造工程、万宜铁路、京津城际轨道交通工程、合武铁路、石太客运专线桩基试验工程、京沪高速铁路北京至徐州段桩基试验工程、朔黄铁路等重点铁路工程项目的工程质量检测和试验研究工作。
仪器设备方面拥有各类进口、国产先进仪器80余台（套）。
其中主要仪器设备有：
美国PDI公司的PIT桩身完整性检测仪、PAL型打桩分析仪，荷兰TNO公司基桩低应变检测仪，武汉岩海公司的RS1616K（P）测桩仪，瑞典RAMAC/GPR—Ⅱ型地质雷达，美国SIR—20型、SIR—2000型地质雷达，美国CPN501DR型深层核子密度/湿度测试仪，日本KAIJO公司KE—400型钻孔侧壁测定仪，JCQ-503、302静力载荷试验仪、RS-JYC静载荷试验仪，RS-ST01C、D超声波检测仪和NM—4系列混凝土超声波检验仪，HT-22ST数字回弹仪，以及GYL-2A系列5000kN、3000kN测力传感器、静载荷试验钢梁（25000kN、20000kN、8000kN、6000kN，3000kN）、配重铁块等其它配套仪器设备若干。
在工程质量检测专项业务资质方面，于2001年通过中国国家认证认可监督管理委员会的计量认证，取得CMA计量认证合格证书，2006年12月份通过了复查换证评审，证书编号为2006002079N。
并拥有建设部、铁道部和天津市城乡建设管理委员会、浙江省交通厅颁发的各项工程检测资质证书，资源雄厚，设备先进，检测经验丰富，管理严格。
我们郑重承诺在我院质量方针：
基实谋百年大计、笔诚划千秋品质的指导下提供高质量的基础工程检测服务。
一、编制依据
1《关于做好客运专线铁路基桩检测工作的通知》（铁建设函［2006］464号）
2《客运专线铁路桥涵工程质量验收暂行标准》铁建设（2005）160号
3《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）；
4《铁路工程基桩无损检测规程》（TB10218—99）
5《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）（J256-2003）
6《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415—2003）
7《铁路桥涵施工规范》（TB10203—2002）
8《铁路桥涵设计基本规范》（TB1002.1－2005）
9《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）
10《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）
11《建筑结构检测技术标准》（GB/T50344—2004）
12铁三院桥梁处《工程试桩交底报告》京沪高速铁路股份有限公司《桥梁桩基试验工作专题会议纪要》
13桩基检测布置图和工程试桩原则（图号：
京沪桥通-31）
14京沪高速铁路天津指挥部专题会议纪要（第4期）《关于优化京沪高速铁路土建一标静载荷试验桩数量和位置的会议纪要》
15其他相关设计文件及相关文件
二、工程试桩概况
一标段桥梁总长214525m，其中中铁十七局管段主要桥梁工程为北京大桥DK5+280.3∽DK5+511.53段；北京特大桥DIK6+983.4∽DIK55+136.1；天津特大桥DIK67+168.25∽DK120+833.48和DK156+899∽DK190+145.1，桥梁基础采用钻孔灌注桩且均为摩擦桩。
线路主要穿行于华北平原区，北京至廊坊为冲、洪积平原，地势由西北向东南缓倾；廊坊至武清及沧州至标段终点为冲积平原，廊坊至武清地势由西北向东南缓倾；武清至沧州为近海冲积平原，地势由西向东缓倾，其中天津市区及其以南团泊洼一带地势低洼，沟渠坑塘密布；沧州至标段终点由西南向东北缓倾。
标段地层主要为第四系冲积层、冲洪积层、海积层，一般以黏性土、粉土、砂类土为主，仅北京附近分布有厚层卵石土和圆砾土，城区、村庄及局部坑塘分布有厚度不等的填土。
2008年6月19日天津指挥部组织设计、监理、咨询、施工单位召开了京沪高速铁路土建工程一标段试桩设置方案会议。
按照总指挥部要求，根据京沪高速铁路工程的试桩原则，结合一标段地质、地表情况和施工组织安排的实际情况，对试桩位置和数量逐一进行了分析研究，对试桩的位置和数量进行了进一步优化组合，最后确定了一标段试桩数量为83根（不包括京沪公司已做5根），其中桩径1米的78根，桩径1.25米的3根，桩径1.5米的2根（见表1）。
原则上试桩按照会议确定的桩位及数量执行，具体墩位和桩位根据现场情况可做适当调整，报现场监理工程师审批同意后实施。
京沪铁路土建一标段桥梁静载试验桩位表表1
序号
桥名
工区
里程
桩径（m）
备注
1
北京大桥
一工区
DK5+378.23
1
2
北京特大桥
DIK9+218.47
1
3
DIK11+862.08
1
4
DIK13+863.94
1
5
DIK15+125.47
1
6
DIK17+544.74
1
7
二工区
DIK23+632.53
1.25
8
DIK25+420.76
1
9
DIK27+207.97
1
10
DIK29+950.55
1
11
DIK32+053.42
1
12
三工区
DIK35+683.12
1
13
DIK37+105.92
1
14
DIK39+289.83
1
15
DIK41+056.24
1
16
四工区
DIK43+683.03
1
17
DIK45+187.9
1
18
DIK47+927.02
1
19
DIK49+550.13
1
20
DIK53+236.43
1
21
DIK54+217.43
1
22
天津特大桥
七工区
DIK68+139.8
1
23
DIK71+239.7
1
24
DIK75+346.71
1
25
DIK77+236.92
1
26
DK74+104.29
1
27
DK76+346.69
1
28
DK79+244.51
1
29
DK81+484.91
1
30
DK83+227.48
1
31
天津特大桥
八工区
DK86+268.63
1
32
DK88+216.27
1
33
DK90+954.52
1.5
34
DK93+210.79
1
35
DK95+143.93
1
36
DK97+116.83
1
37
DK100+778.54
1
38
九工区
DK118+249.27
1
39
DK120+399.49
1
52
十二工区
DK157+716.93
1
53
DK159+516.13
1
54
DK162+409.88
1.5
55
DK164+870.9
1
56
DK166+819.7
1
57
DK168+144.97
1
58
DK171+543.37
1
59
十三工区
DK173+267.37
1
60
DK176+373.87
1
61
DK178+402.97
1
62
DK180+200.65
1
63
DK182+408.59
1
64
DK184+387.29
1
65
DK186+374.14
1
66
青县梁场
DK190+006.4
1
三、工程试桩方案
（一）试验目的
采用接近于通过竖向抗压桩的实际工作的试验方法，比较准确的反映单桩的受力状况和变形特征，对工程桩的设计承载力进行抽样检验和评价。
（二）单桩竖向抗压静载试验的基本原理
单桩竖向抗压静载试验，是一种原位测试方法，其基本原理是将竖向荷载均匀的传至桩基上，通过实测单桩在不同荷载作用下的桩顶沉降，得到静载试验的Q—s曲线及s—lgt等辅助曲线，然后根据曲线推求单桩竖向极限承载力标准值等参数。
通过反力系统，由液压油泵及千斤顶施加荷载至桩顶，对桩顶施加竖向压力。
荷载逐级加在桩顶上，通过放置在千斤顶上的荷重传感器检测荷载并即时在主机上显示桩顶所受荷载大小。
试验系统自动补载、自动判稳。
流量自动控制器控制油泵，使加载、补载平缓进行。
桩身产生变形沉降时，通过放置在桩头对称分布的电子位移传感器随时记录各级荷载作用下桩顶的沉降量。
电子位移传感器由磁力表座固定在基准梁上，基准梁为2根10米长[200型槽钢制作。
基准梁两端由基准桩固定，基准桩距离试桩中心距为5m。
（三）试验方法
试验采用慢速维持荷载法试验，最大加载量为设计承载力的1.3倍，通过单桩竖向抗压静载荷试验验证试桩的单桩设计承载力。
本标段根据现场实际情况采用锚桩法或堆载法。
1试验准备工作
收集原始资料，了解试桩场地工程地质情况，试桩的基本情况（如桩长、桩径、混凝土强度等级、施工日期、施工工艺等），以及桩的设计承载力值。
试验桩桩身强度达到80％且满足桩周土的扰动休止期后即可开始试验（通常按照20天左右考虑）。
2仪器设备
（1）加载设备：
根据荷载情况选择单台油压千斤顶或两台千斤顶并联，高压油泵。
（2）荷载与沉降量测仪表：
荷载量测使用量程60MPa压力表，沉降量测使用大量程百分表。
荷载与沉降量测仪表均经过国家指定的计量标定单位进行计量标定。
（3）主梁形式见下列图片。
试验检测设备和材料清单汇总
序号
设备和材料
产地
规格型号
数量
备注
1
千斤顶
中国
最大量程800吨以上
1台
1.5m桩用2台
2
电动油泵
中国
1台
3
精密油表
中国
1只
4
百分表
中国
4只
5
荷重传感器
中国
量程800吨吨以上
1只
6
磁性表架
中国
4只
7
混凝土垫层
现场取材
C15
2×8×0.1m
根据现场情况，可适当加厚
8
工字钢
中国
40a、6m长或60a、8m长
10根
主梁
9
方形钢板
中国
厚3cm、75cm×75cm
1块
10
方形钢板
中国
厚3cm、65cm×65cm
1块
12
方形钢板
中国
厚3cm、55cm×55cm
1块
13
方形钢板
中国
厚3cm、45cm×45cm
2块
14
圆形钢板
中国
厚3cm、直径1m
1块
15
工字钢
中国
15b、8m长
2根
16
吊车
现场
20吨
1台
17
焊机
现场
1台以上
（4）荷载与沉降的量测仪表：
荷载用由标定合格的精度优于或等于0.4级精密压力表测量。
试桩沉降采用大量程百分表测量。
根据规范要求在试桩的两个侧面对称安装2个百分表。
沉降测定平面距桩顶距离不小于0.5倍桩径，固定和支承百分表的夹具和基准梁在构造上应确保不受气温影响而发生竖向变位，为避免太阳直射采取一定的防护措施。
3实验方法
本工程采用设计安全系数不小于2倍的工程桩作为锚桩，以钢梁作为反力设备的锚桩方案，锚桩方案具体如下：
（1）布置型式和要求
1m桩径基础锚桩布置型式图
1.5m桩径锚桩布置形式图
（2）锚桩制作要求
作为锚桩的工程桩，其主筋均布设为通筋，箍筋按照构造配筋或通用图布设。
主筋外露地表面部分要求顺直，作为与试验主梁连接的锚固部分。
锚桩主钢筋预留高出设计主筋钢筋顶面0.6m，焊接反力架与主梁连接。
锚桩布置示意图
（2）基准桩和锚桩、试桩位关系
（3）桩头要求
试桩桩头高出自然地面200～300mm，桩头采用钢筋网片加强（如下图）
静载试验桩桩头布置图
（4）试验加载
试桩所承受的荷载由油压千斤顶分级施加。
加载及反力装置根据现场实际条件取压重横梁反力。
静载装置示意图见下图。
静载试验加载布置图
（四）注意事项
1、在试验设备、仪器仪表的运输过程中应确保其不损伤，以保证现场测试数据的准确无误。
2、现场吊装安置加载设备时，应采取必要的安全措施，保证设备的安放位置正确和人员设备的安全。
设防护栏杆，标识“闲人免进”。
3、反力架的安装和焊接要牢固可靠，对于不符合要求的反力装置不能进行正式试验加载工作
4、反力钢梁在试验中严禁超载，以免发生人员和仪器损坏。
5、试验现场必须搭起能防雨、遮阳的临时帐篷或设施，以保护仪器设备。
6、高压油泵等仪器设备应按照就近、方便、安全的原则安放。
7、测试现场所接电源必须符合临时架设电源线路的要求，禁止乱扯电源、电线，防止漏电、触电等事故发生。
（五）试验规定和要求
1、灌注桩应在桩身混凝土达到设计强度后，才能进行。
2、荷载分级
试验加载分级进行，每级加载量为预估最大加载量的1/10，第一级按2倍分级荷载加荷。
3、变形观测
每级加载后，间隔5，10，15min各测读一次，以后每隔15min测读一次，一小时以后，每30分钟测读一次，直至达到稳定标准。
4、沉降相对稳定标准
每一小时的沉降不超过0.1mm，认为已达到相对稳定，可加下一级荷载。
5、终止加载条件，当出现下列情况之一时，即可终止加载：
①在某级荷载作用下，桩的沉量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍。
②某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经过24小时尚未达到相对稳定标准。
③已超过设计允许承载力的1.3倍，且达到反力系统提供的最大反力值。
6、卸载观测的规定：
每级卸载值为加载值的两倍，卸载后隔0、15min各测读一次，即可卸下一级荷载。
全部卸载后，测读2h，测读时间为0、15、15、30、30、30min。
7、千斤顶、油泵的安置和检查：
千斤顶应平放于试桩中心。
试验前应仔细检查千斤顶、油泵工作是否正常，油路是否漏油。
8、百分表的安装要求：
百分表应安装固定在支承于相对不动的基准梁上，百分表的安装应使表轴线平行于被测位移的方向，不得倾斜。
（六）试验资料的整理
1、单桩竖向抗压静载试验概况：
整理成表格形式，并应对成桩和试验过程出现的异常现象作补充说明。
2、单桩竖向抗压静载试验记录表（见附表）。
3、单桩竖向抗压静载试验荷载—沉降汇总表。
4、绘制有关试验成果曲线：
为验证单桩承载力，一般绘制Q～S（按整个图形比例横：
竖=2：
3，取Q、S的坐标比例），（S～lgt，S～lgQ）曲线，以及其它辅助分析所需曲线。
（七）设计单桩承载力的验证
1、根据设计要求，最大荷载采用设计允许承载力的1.3倍验证单桩承载力。
如出现下列情况则判断该桩报废且为不合格。
（1）根据沉降随荷载变化的特征确定：
对于陡型Q-s曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值。
（2）根据沉降随时间变化的特征确定：
取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷载值。
（3）当在某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24h尚未达到相对稳定标准时，取前一级荷载值。
（4）对于缓变型Q-s曲线可根据沉降量确定，宜取s=40mm对应的荷载值；当桩长大于40m时，宜考虑桩身弹性压缩量；对直径大于或等于800mm的桩，可取s=0.05D（D为桩端直径）对应的荷载值。
2、设计单桩承载力的验证：
根据设计要求，加载最大荷载为设计允许承载力的1.3倍，根据加载与变形数据分析，达到验证设计单桩承载力的目的。
（八）试验报告的内容
1、工程名称、地点、试验目的和试验日期；
2、建设、设计、咨询、监理和施工单位名称；
3、试验场地的工程地质情况；
4、桩基设计施工概况、试桩编号、位置及施工记录；
5、仪器设备及性能指标；
6、试验概况、试验过程中出现的异常情况的说明；
7、试验资料整理、分析及结果（包括成果曲线和成果表）；
8、结论与建议；
9报告单位名称，单位（室）负责人，项目技术负责，检测人员，参加人员，报告编写，校核人员，单位技术负责人。
京沪高速铁路桥梁基桩
静载荷试验方案
（中铁十七局段）
铁三院岩土工程总公司
二〇〇八年七月天津
升级会员 